摘要：早期智能建筑实现了综合管理自动化，在大楼内配备了空调设备、消防设备和电梯控制系统，已经具备智能大厦的雏形。经过多年的发展，楼宇自动控制系统已与智能建筑完美结合，可提供更优质舒适的服务。
关键词：智能建筑；自动控制；系统；重构；应用
1 智能建筑
（1）智能建筑的内涵：通过物理链路和计算机技术将各个工作站和单个主机连接在一起，实现资源共享，形成数据链路，达到通信目的，使信息迅速传递。智能建筑是一座集信息技术与建筑技术和现代高科技于一体的建筑。
（2）智能建筑的主要特点是完全控制、处理、维护和通讯设施，便于环境控制、安全管理、监控和报警，便于提高工作效率。
（3）智能大厦的要求：智能大厦需要自动化和智能化的办公设备、高性能的通信系统、灵活的建筑和自动化的建筑服务。建筑智能化是电气、信息技术与建筑的融合，也是人类从电气时代到信息时代的成就，也是电气、信息技术与建筑的融合的成果。具有良好的信息接收和综合能力，提升了工作的效率以及灵活性，提高建筑物的安全，使建筑物便民、智能。
2 智能建筑自动控制系统重构
在现代化的建筑物中，进行自动控制系统的重构，其任务是应用现代化的智能控制理论，对现代化的公共建筑物中，研究其空调、暖通、照明等机电设备智能控制和节能控制规律，根据其规律构建满足现代化的智能建筑物的自动控制系统，在进行重构过程中，还需要在其中嵌入符合国家标准的节能设备以及自动控制系统，以支撑空调、照明等机电设备的智能运行，以实现自动控制的目的。
系统模块和应用平台：为实现系统从设备运行到整体目标控制的最优，在进行系统重构时，需要依据设备的性能、规律，以及系统的控制算法、运行系统和符合国家标注的节能设备，实现几者的相互结合，在数据库的支持下，形成重构后的系统核心模块，在系统核心模块的基础上，演化出其他的模块和应用平台。
在自动控制系统中，推理决策模块是必不可少的，一般而言，依靠推理机组以及自学习、自适应控制器即可实现推理决策模块的构建，其能够根据环境和任务的变化，依靠自学习和自适应控制器，进行系统的修正，实现控制目标点的自动跟踪，根据目标点的变化自动调整，实现自动控制。推理机组则是会智能进行方案选择，根据当前的环境变化，选择最优的方案。因为系统比较虚拟，所以需要应用平台来实现虚拟与实际控制之间的转换。以人机交互式的工作平台为主要控制结构，直观真实地将系统的动态特性描绘出来，使得系统变得可观可控、可触可感，从而实现系统由人工控制向自动智能化控制的转变。主要构成形式：在进行系统的重构后，为适应不同应用的需求，往往需要不同的形式，一般而言主要有三种构成模式。第一是为适应新建的公共建筑物空调、照明、暖通等机电设备，或者与之相对应的机电设备配套产品的控制，而专门构建的软硬件设备完整配套的集成智能自动控制系统；第二是为适用已有的建筑物中，机电设备的自动化控制系统的重新的技术改造以及升级换代；第三是为解决当前的一些智能建筑工程的设计、施工等环节中系统自动化控制而设置的小型集成系统，依靠计算机，实现自动控制系统的设计、实施、检测等全程监控。主要特征：以节能为目标，智能建筑工程的自动化控制系统设计，其主要特征是以实现建筑物节能为目标的，现代建筑的能耗占据有全国资源能耗的很大一部分，因此在进行系统重构时，也必须要以节能为标准，按照相关的要求，在建筑物建设过程总，要采用符国家节能标准的机电设备。引入智能控制系统，为实现节能的目的，在进行系统设计时，一般采用智能控制系统，实现机电设备的自动控制，根据实际情况，进行信息的反馈，从而实现机电设备控制的智能化，实现节能的目的，智能控制系统能够实现对多个目标、多个任务的智能控制，实现建筑物内机电设备的调节由人工控制转变为智能化的控制。
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3 自动控制系统在智能建筑中的应用
3.1 建筑实时能耗模拟系统
通过在建筑各楼层现场安装传感器等末端监测设备，包括气象站、CO2传感器、PM2．5传感器、温湿度传感器、给排水流量计等，在智能系统中进行实时显示。例如：接入工业Predix云平台，可以实时模拟能耗情况同步显示过往的节能项目以及当年实时节能情况，可以实时在公众平台上（例如手机APP或者主要宣传显示屏）显示室内楼层温湿度/PM2．5/CO2，并同步显示园区瞬时能效、累计用电功率及用电量等。
通过对所有现场传感器的实时数据进行追踪报警，提供更优的能源使用解决方案，以及更加智能化和集中的自动控制策略。将所有采集的数据自动同步到工业Predix云平台上，通过机器的数据库建模和自学习，给出最优的控制指令给现场机器，从而达到最高的使用效率。
3.2 空调系统中的应用
1）空调箱AHU启停时间自学习算法预冷/预热时间自学习算法：实时计算比较前一天及当天清晨空调末端（AHU）开启前的气候状况，动态调整前一天室内空调达到舒适温度的滞后时间值（预冷/预热时间值），来作为当天的预冷/预热时间。
2）空调箱AHU送风温度模糊计算法i通过室外的气候参数，来确定合适的室内温度设定值；ii根据室内平均温度与室内温度设定值进行比较，模糊化（离散化，感受式表达）；iii根据大量的数据库得出运行要求（感受式表达）；iv根据运行要求再去模糊化，得出可变温度设定值。
3）空调二次泵运行频率与回水温度自动优化调整各楼层默认均有二次泵为各自的建筑提供空调冷热水，实际的运行台数及频率是根据供回水压差控制，即监测每组二次泵的供回水压差与压差设定值进行比较，来调节二次泵的台数及转速，因此压差设定值是否合理决定了二次泵的输送负荷的能力以及是否处于节能状态。如该设定值过小，二次泵输送的水量会少，则会影响该楼的空调供应，表现为供回水温差过大；如该设定值过大，二次泵的能耗会较大，造成“小温差、大流量”的低效运行状况，不利于节能。
4）锅炉的自动开机时间优化调整锅炉系统的开机时间一般根据楼宇自动控制系统的时间进行手动设置，通过工业Predix云平台集成采集的气象参数计算空调负荷，对锅炉的开机时间进行适当的优化控制，可避免因人为的、经验性的决定设备启停时间，而产生不必要的提早制热运行能耗。通过对锅炉开机时间及台数的预测，可以有效地降低人为启停机所浪费的能耗，同时确保室内舒适度有适当地提高。
5）空调新风量运行优化调整通过室外环境参数CO2/PM2．5，可以实时调整新风机阀门开度大小和过滤效果，从而确保提供最舒服的办公环境。
3.3 人流统计系统
通过新增红外摄像头、地感线圈等，实时模拟园区人流量负荷情况、实时显示园区食堂员工就餐排队情况、车库空余车位剩余情况，可以大大提高员工时间安排效率，有效地解决拥堵情况。从长远角度看，通过人流量的趋势分析，提前安排将来的发展策略，包括可能的新增车库或者食堂容量等。
4 结束语
对于目前我国建筑业的发展来说，它具有强大的市场竞争力，充满着活力和生命力。智能化建筑的推广为我国推动智能化发展奠定了基础，作为一个新兴的技术领域，还需要强大的科学技术的支持，紧跟时代潮流，加大创新，加强基础设施建设，以使智能化建筑加速发展。
参考文献：
[1]顾红梅.智能建筑楼宇自动控制系统研究[J].居舍，2017（19）：17.
[2]吴涛.智能建筑楼宇自动控制系统的几点探讨[J].电子世界，2017（05）：105+107.
[3]张哲，张晓萍.楼宇自动控制系统在智能建筑中的应用[J].智能建筑与城市信息，2014（10）：60-61.
论文作者:钱茂俊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签：系统论文; 智能建筑论文; 自动控制系统论文; 节能论文; 智能论文; 设定值论文; 空调论文; 《基层建设》2019年第31期论文;